Теории построения и управления двигательным действием

В человеческом обществе постоянно стоит проблема научения, заключающаяся в решении вопросов: как быстрее научить; как научить правильному владению субъектом навыка; как повысить эффективность обучения и др. В процессе физического воспитания учителю приходится ежедневно решать проблему научения двигательным действиям.

Проблема обучения двигательным действиям постоянно находится в поле зрения педагогов, физиологов, психологов, биомехаников и др. Причем при открытии новых научных фактов она находит новые пути решения. Скажем, при изучении свойств нервной системы у спортсменов (50–60-е годы XX века) теория обучения двигательным действиям обогащается новыми положениями, в основе которых лежит индивидуализация обучения спортивным упражнениям, построенная на основе учета свойств нервной системы у обучаемых.

Создателями первой научной теории научения были зарубежные исследователи Т. Гобсс и Гартли (XVII и XVIII вв.). Согласно этой теории, получившей название ассоциативной, появление у человека новых действий обусловлено образованием и проявлением соответствующих связей (ассоциаций). В некоторой степени ассоциации используются и в настоящее время при обучении спортивным упражнениям (особенно в гимнастике).

В России первым исследователем проблемы научения был И. М. Сеченов. Он показал, что в основе двигательного акта лежит рефлекс, соотнесенный с чувствованием (мышечное чувство), выступающий регулятором движения. В дальнейшем И. П. Павловым и его учениками было установлено, что в основе научения лежат условные рефлексы, образующиеся при повторении и подкреплении. Двигательная реакция формируется при многократном сочетании условного раздражителя (стимула, условного сигнала) и нужной реакции – движения. В качестве подкрепления служит продвижение к цели и поощрение обучающегося. При многократном повторении движений формируется динамический стереотип. В формировании динамического стереотипа выделяется три стадии. Первая – иррадиация, характеризующаяся излишним напряжением, лишними движениями, закрепощением отдельных мышц. Вторая стадия – концентрация. Процессы возбуждения и торможения концентрируются в нервных центрах, обеспечивающих выполнение движений. Третья стадия – стабилизация, характеризующаяся формированием стабильно существующих и стабильно чередующихся сочетаний очагов возбуждения.

Однако положения теории И. П. Павлова, обоснованные при изучении животных, не позволяют объяснить управление человека сложными движениями, по ходу которых возникает необходимость вносить коррекцию. Такой недостаток был устранён советским физиологом П. К. Анохиным, обосновавшим существование специального органа «акцептора действия» и наличие «обратной афферентации» при выполнении движений (рис. 2).

Обратная афферентация

Стимул

Pиc. 2 Управление движением (по П. К. Анохину)

Это позволило ему объяснить способности предвидеть результат действия и корректировать его по ходу исполнения.

Интересные положения были высказаны в 30–40-е гг. 20-го века Н. А. Бернштейном (СССР). В основе его теории управления движениями лежит осознанное подчинение среды, ее перестройка в соответствии с потребностями человека. Движение программируется смыслом, выступающим основой «образа потребного будущего», формирующего широко обобщенную, целесообразную матрицу управления. Кольцевой процесс, основа механизма управления, содержит не только ответ на раздражение, но и оценку ответа, сигнал о котором поступает в управляющий орган по каналам обратной связи и сопоставляется с программой. На основе сличения формируется корректирующий сигнал, и процесс повторяется до совпадения результатов действия с программой.

Согласно теории Н. А. Бернштейна управление движениями представляет собой многоуровневый процесс (пять уровней). Высшие уровни выполняют роль ведущих, а низшие – исполняющих. Высший уровень «Е» определяет целенаправленность движения, его смысл, например, преодолеть снаряд при выполнении опорного прыжка. Уровень «С» определяет пространственные и временные последовательности необходимых операций: шаги разбега, отталкивание, полет и т. д. Уровень «С» управляет пространственными и временными характеристиками операций и действия в целом, т. е. регулирует усилия. Уровень «В» управляет мышечными координациями, согласуя работу мышц – синергистов и антагонистов. Уровень «А» управляет тонусом, уровнем возбудимости отдельных мышц. Низшие уровни дают информацию высшим, которые руководят работой низших.

В последние годы в нашей стране интенсивное развитие получило принципиально новое направление в психологии обучения – усвоение знаний и умений на основе теории поэтапного формирования действий, развиваемой советскими психологами А. Н. Леонтьевым, П. Я. Гальпериным, Н. Ф. Талызиной, З. А. Решетовой, М. М. Богеном. Эта концепция, выступающая в настоящее время как теоретическая основа отечественного варианта программированного обучения, – закономерный этап развития психологической науки и может полностью стать теоретической предпосылкой для построения рационализированных методов формирования навыка.

В качестве центрального звена теории выдвигается задача исследования строения самой деятельности и ее перехода из внешнего, материального плана во внутреннюю психическую деятельность.

Устанавливаются последовательные этапы перехода внешних, материальных действий во внутренние, психические. Действие, по данной теории, представляет собой совокупность трех компонентов: ориентировочного, исполнительного, контрольно-ориентировочного (рис. 3).

Ориентировочная часть – такая система условий, на которую человек опирается при выполнении действия. Благодаря ей, человек ориентируется в условиях деятельности, программирует свои действия и осуществляет рациональный выбор одного из множества возможных исполнений. Такая ориентировка происходит не только перед началом исполнительной деятельности, но и в самом процессе выполнения. Ориентировочная основа действий может быть полной или неполной. Полная ориентировочная основа обеспечивает безошибочное овладение двигательным действием.

Исследования, проведенные в спортивной деятельности В. П. Мерлинкиным и В. М. Шадриным, показали, что процесс обучения спортивным действиям можно резко сократить за счет преднамеренной организации ориентировочной деятельности обучаемых. При этом большой эффект дает организация обратной связи, заключающейся в том, что мало подотчетные кинестетические ощущения выделяются благодаря ассоциации их со зрительными и слуховыми раздражителями, непрерывно сигнализируя о ходе действия.

Рис. 3 Структура деятельности

Пример. Ориентировочной частью действия спортсмена при обучении новому движению будет: а) создание представления о движении; б) мысленное проговаривание элементов движения; в) ощущения и восприятия, возникающие у спортсмена перед выполнением упражнения, а также во время выполнения движения; г) система знаний о технической основе движения.

Исполнительной основой деятельности служит выполнение самого движения и результаты выполнения. Одновременно с исполнением действия осуществляется контроль (контрольно-ориентировочная часть действия). Функцию контроля осуществляют анализаторы, подавая сигналы в кору больших полушарий о параметpax действия. При обнаружении рассогласования между ориентировочной и исполнительной частями в последнюю вносятся коррективы. Наиболее успешно обучение новым движениям протекает при создании полной и адекватной ориентировочной части действия с организацией контроля за ней.